Duda - Sistemas Não Conservativos

Reportagens recentes têm destacado uma mudança de comportamento entre jovens adultos, que vêm substituindo baladas noturnas por práticas associadas à saúde e ao bem-estar. A reportagem “Suor e endorfina: geração Z troca baladas por comemorações fitness” relata que “um número crescente de jovens está substituindo baladas por aulões comemorativos em academias, parques e espaços de treino, associando lazer à prática de atividade física e à busca por saúde e bem-estar”.

(Adaptado de: METRÓPOLES. Suor e endorfina: geração Z troca baladas por comemorações fitness. Disponível em: https://www.metropoles.com/vida-e-estilo/suor-e-endorfina-gen-z-troca-festa-em-bar-por-comemoracoes-fitness. Acesso em: 2026.)

    Do ponto de vista médico-científico, a prática regular de exercícios físicos está associada ao aumento do gasto energético e à utilização de energia química proveniente da alimentação para a contração muscular. Durante a atividade física, parte dessa energia contribui para o movimento do corpo, enquanto outra parte é convertida em calor, participando da regulação térmica do organismo.

    Sob a ótica da Física, o exercício físico envolve a realização de trabalho mecânico, a transformação de diferentes formas de energia e a atuação de processos dissipativos, sendo possível analisar essas transformações a partir do comportamento do centro de massa do corpo humano e das trocas energéticas estabelecidas com o ambiente.

Com base nesses conceitos, analise as afirmações.

I. Durante a execução de exercícios como saltos ou agachamentos, parte da energia química, proveniente da alimentação, é convertida em trabalho mecânico associado ao deslocamento do centro de massa do corpo.

II. O corpo humano, durante a prática de exercícios físicos, pode ser tratado como um sistema ideal, no qual a energia química, utilizada pelos músculos, transforma-se exclusivamente, em energia mecânica.

III. Em um salto vertical, o gasto energético do corpo humano é nulo durante a fase em que não há contato com o solo, pois nesse intervalo não há forças musculares realizando trabalho mecânico.

IV. A prática de exercícios físicos envolve processos dissipativos, nos quais parte da energia, inicialmente, disponível é transformada em calor, de maneira irreversível, resultando em aumento da entropia do conjunto corpo–ambiente.

V. Em exercícios realizados em repouso aparente, como a sustentação estática de um peso, não há realização de trabalho mecânico, nem transformação de energia no corpo humano.

Assinale a alternativa CORRETA.

Uma criança de 30 kg desceu por um brinquedo de escorregar, a partir do repouso, e chegou ao final da descida com velocidade de 5,0 m/s.

Considerando que 50% da energia mecânica envolvida no movimento foi convertida em energia térmica, e considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s², o desnível entre o início e o fim do movimento é de

Em um trecho de uma montanha russa, o carrinho deixa o ponto A sem velocidade, dando início a uma descida radical até o nível do chão para, em seguida, subir novamente. Devido à resistência do ar e atritos, parte da energia mecânica que o carrinho tinha no ponto A é dissipada, possibilitando apenas a chegada ao ponto B, com velocidade nula. Nesse ponto, antes que o carrinho comece a voltar, um mecanismo se engata a ele, levando-o do ponto B até o ponto C, mostrado em azul na figura.

Se a perda de energia mecânica ocorrida de A até B corresponde a 20% da energia mecânica inicial no ponto A, sendo a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 , a altura h, relativa ao ponto B, é